Efectos de la temperatura en la microestructura y en la respuesta mecánica de polímeros impresos 3D reforzados con fibra de carbono

  1. Martín, P. 2
  2. Pascual-Gonzalez, C. 2
  3. Jiménez, J. 2
  4. Iragi, M. 1
  5. Aretxabaleta, L. 1
  6. Lopes, C. 2
  1. 1 Mondragon Unibertsitatea, Faculty of Engineering, Mechanical and Industrial Production, Loramendi 4, Mondragon 20500 Gipuzkoa, Spain
  2. 2 IMDEA Materials Institute, C/Eric Kandel 2, 28906, Madrid, Spain
Proceedings:
Revista de Materiales Compuestos

ISSN: 2531-0739

Year of publication: 2022

Pages: 9

Type: Conference paper

DOI: 10.23967/R.MATCOMP.2022.07.021 GOOGLE SCHOLAR lock_openOpen access editor

Abstract

La técnica de fabricación de filamento fundido (FFF) consiste en calentar un material termoplástico hasta que alcance un estado viscoso y luego depositarlo sobre la cama de impresión o sobre capas previamente impresas. La incorporación de refuerzos de partículas, fibras [1] o nanomateriales [2] en los polímeros permite la fabricación de materiales compuestos, que se caracterizan por un alto rendimiento mecánico y una excelente funcionalidad.[3] De hecho, se reportaron valores de módulo elástico y de resistencia a la tracción altamente mejorados para polímeros reforzados con fibra continua de carbono [4], lo que se ha traducido en un reciente aumento del número de publicaciones sobre la impresión 3D de compuestos continuamente reforzados.[5]–[13] Sin embargo, todos estos trabajos informaron sobre los típicos inconvenientes de esta técnica de impresión, como alta porosidad y débil adhesión entre las capas, lo que afecta a las propiedades mecánicas de las piezas impresas.[7] En vista a estos resultados, una posible solución sería la incorporación de un dispositivo (lámpara de infrarrojos o láser) en el cabezal de impresión que evitara que la temperatura del filamento fundido decayera tan rápidamente al ser depositado. Esta medida promovería una adhesión más efectiva entre filamentos y capas que a su vez reduciría los espacios de aire creados en la pieza durante la impresión.[14] Este trabajo investiga los efectos de diferentes temperaturas de post-procesado en la microestructura y en las propiedades interlaminares de las muestras impresas. Dichas temperaturas fueron determinadas a partir de la caracterización de las propiedades térmicas y mecánicas de los materiales suministrados para la impresora 3D.